状态相关非饱和土力学理论及应用

陆表土体绝大多数处于非饱和状态,它是所有建筑物与边坡的承载体,也是植物生长的根基.在全球气候变化引发的强降雨等极端天气事件以及日益增强的人类工程活动影响下,陆表非饱和土极易发生塑性变形、失稳滑动或生态退化等灾病害.据联合国减灾办公室统计,近50年的非饱和土边坡滑动灾害造成全球1000多万人死亡.传统非饱和土力学理论难以解决气候变化与工程活动作用下非饱和土中普遍存在的渗流-变形-强度耦合问题,也无法考虑非饱和土与植物间的相互作用.通过长期对非饱和土力学的系统研究,笔者研究团队发现了吸力和应力状态耦合影响非饱和土渗流-变形-强度的规律,建立了状态相关非饱和土本构理论;推导了植被非饱和土的渗流与稳定性计算方法,为非饱和土生态护坡提供了科学依据,进而研发了生态型三层土质覆盖系统,解决了传统方法容易失稳和老化问题.新型覆盖系统已成功应用于深圳最大的生活垃圾填埋场,被在编国标推荐使用.